張麗云，李春霞，韋婷婷，陳發(fā)明，謝 彥

(1. 中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530029； 2. 中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司 大新錳礦分公司，廣西 大新 532315)

0 前 言

現(xiàn)有金屬錳生產(chǎn)穩(wěn)定性差，受礦源變化制液質(zhì)量得不到保障，電解槽液pH值逐漸升高析氫析氨嚴重，產(chǎn)量下降明顯而且成本居高不下。反應(yīng)出現(xiàn)有的電解金屬錳工藝尚有不穩(wěn)定和缺陷之處，特別是除雜方法單一、缺乏對新型除雜方法的研究和創(chuàng)新，以及電解應(yīng)對指標(biāo)變化時如何作出相應(yīng)調(diào)整的方法過少而且效果不佳，這都是制約著電解金屬錳生產(chǎn)的最大問題。為此，我們需要探索新的除雜工藝以優(yōu)化溶液質(zhì)量來達到生產(chǎn)高質(zhì)量的金屬錳。

1 實驗部分

1.1 實驗?zāi)康?/h3>

1)考察在不同的pH條件下加入相同量SDD的除雜效果。

2)考察在相同的pH下加入不同量SDD的除雜效果。

3)考察在最佳的pH和SDD加入量條件下加入不同量硫化鋇的除雜效果。

4)考察硫化除雜后液凈置后的除雜效果。

1.2 實驗方法

取生產(chǎn)陽極液補加硫酸，加入碳酸錳粉消耗溶液中的硫酸，并將溶液含Mn2+量提高到電解要求的濃度，浸出液中加入少量二氧化錳和氨水除去鐵離子。

量取一定量陽極液于燒杯中，按浸出液錳濃度為40 g/L左右添加碳酸錳粉和硫酸。制備硫酸錳溶液采用全碳酸錳粉浸出，實驗要求將余酸控制在2 g/L以下，(NH4)2SO4115 g/L以上，Mn2+37～40 g/L，中和除鐵的pH值均調(diào)到5.5～5.7。中和液中加入硅藻土(按1 g/L加)攪拌陳化，過濾，取樣檢測。

取以上浸出中和濾液加入硫化劑硫化，攪拌并加入一定量的助濾劑(硅藻土)，過濾，取樣檢測。濾液滴加H2O2(按0.05 g/L加)深度除鐵，靜置12～24 h，過濾取樣檢測溶液中各微量元素[1]。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 pH值對除重效果的影響

取中和液3 000 mL分成6份，每份500 mL，用氨水調(diào)節(jié)pH值分別為5.5、5.7、5.9、6.1、6.3、6.5，各加入7%的SDD溶液3.0 mL。常溫下攪拌15 min后過濾并取樣檢測，實驗結(jié)果見表1。

從表1數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)pH=6.1時，溶液中Co的濃度明顯下降，達到生產(chǎn)指標(biāo)要求。當(dāng)pH值上升時，各重金屬元素含量均大幅度下降，當(dāng)pH=6.5時除雜效果最好。說明pH值越高，除雜效果越好。結(jié)合電解生產(chǎn)工藝的要求，本實驗將除雜的pH值控制在6.3～6.5之間[2]。

表1 不同的pH條件下加入相同量SDD實驗結(jié)果 %

2.2 SDD加入量對除重效果的影響

取1 500 mL中和液用氨水將pH值調(diào)至6.5平均分成3份，每份500 mL，分別于3份溶液中滴加不同量的7% SDD溶液，常溫下攪拌15 min后過濾并取樣檢測。

表2 相同的pH 下加入不同量SDD實驗結(jié)果

從表2數(shù)據(jù)可以看出：pH值為6.5，加SDD量為3.0 mL(即加0.30 g SDD每升溶液)時重金屬雜質(zhì)含量明顯下降，除了Zn 外其他重金屬含量均達到生產(chǎn)指標(biāo)的要求?？紤]到生產(chǎn)的要求，實驗將繼續(xù)研究在最佳SDD加入量的條件下，加入適量的BaS進行輔助除雜的效果。

2.3 BaS加入量對除重效果的影響

取2 000 mL中和液平均分為4份，每份500 mL，在pH=6.50、SDD加入量為0.3 g每升溶液(SDD的濃度為7%)，BaS的加入量分別為0，0.1，0.2，0.3 g，常溫條件下攪拌15 min后過濾并取樣檢測。

表3 定pH值和定SDD加入量加入不同量BaS

由表3數(shù)據(jù)可以看出，pH值為6.5，SDD加入量為0.30 g/L的硫酸錳溶液，當(dāng)BaS加入量為0.4 g/L時除雜效果最好，重金屬鋅離子的含量明顯下降，可以達到0.000 021 g/L。當(dāng)BaS的加入量為0.6 g/L時除雜效果沒有明顯變化[3]。因此，選擇BaS加入量為0.4 g/L作為本試驗的最佳條件。

2.4 硫化除重后液凈置后的除雜效果

根據(jù)以上數(shù)據(jù)取最佳條件進行重復(fù)試驗，除雜后溶液2 000 mL分成4份，每份500 mL，分別加入不同試劑攪拌后于45℃恒溫水浴靜置24 h。試驗數(shù)據(jù)如下表1所示。

根據(jù)表5數(shù)據(jù)可以看出：溶液中加入H2O2后鐵離子含量明顯降低，其他重金屬雜質(zhì)含量均有所降低，但效果不明顯；溶液中加入活性炭后鐵離子含量并未降低，其他重金屬雜質(zhì)含量均明顯下降；溶液中加入硫酸鋁后各重金屬雜質(zhì)含量均未有明顯下降；采用H2O2和活性炭混合加入靜置除雜的效果最為理想，因此我們將H2O2和活性炭混合加入的方法作為靜置除雜的方法[1]。

表4 凈置實驗數(shù)據(jù)

4 結(jié) 論

根據(jù)實際生產(chǎn)的要求，本實驗考察了在硫酸錳溶液中分別采用硫化劑SDD、BaS以及SDD+BaS混合硫化除雜的方法，并研究了配合使用靜置劑H2O2、活性炭、硫酸鋁進行靜置除雜的工藝條件。實驗確定了SDD的加入量為0.3 g/L、BaS加入量為0.4 g/L和H2O2按0.5 g/L、活性炭按0.5 g/L混合加入分別作為進行硫化除雜和靜置除雜的最優(yōu)條件。按照本實驗工藝條件可以達到硫酸錳溶液深度凈化的目的，為生產(chǎn)高純金屬錳奠定了基礎(chǔ)。